Adsorptionschromatographie

Grundprinzip und Verfahren

Die Adsorptionschromatographie (auch Adsorptionschromatografie) ist ein Chromatographie-Verfahren zur Trennung von Stoffen. Ihre stationäre Phase, also die feststehende Phase, ist ein Adsorbens. Stoffe werden mit der mobilen Phase herangetragen, lagern sich wiederholt an der Oberfläche der festen Phase an (Adsorption) und lösen sich wieder von ihr (Desorption). Durch diese unterschiedlich starken und häufigen Vorgänge werden Stoffe getrennt.

Zu den adsorptionschromatographischen Techniken zählen Säulenchromatographie, Dünnschichtchromatographie und Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC).

Wechselwirkungen und Bedingungen der Trennung

Für die Adsorption sind relativ schwache physikalische Wechselwirkungen verantwortlich: Van-der-Waals-Kräfte. Sie betragen etwa 8–40 kJ/mol. Die mathematische Beschreibung der Adsorptionsisotherme erfolgte durch Herbert Freundlich; sie ist streng genommen nur für den linearen Anfangsbereich gültig.

Kleinere Partikel wechselwirken intensiver mit der Oberfläche und haben daher eine geringere Laufgeschwindigkeit als größere Partikel; sie bieten auch eine größere Oberfläche. Für eine gute chromatographische Trennung dürfen die Kräfte an den Grenzflächen jedoch nicht zu stark sein. Adsorption und Desorption müssen umkehrbar (reversibel) ablaufen, bis sich ein Gleichgewicht eingestellt hat.

Adsorptionsgleichgewichte hängen von der Konzentration adsorbierbarer Stoffe in der mobilen Phase, von Temperatur, Druck sowie vom Verhältnis der Menge an Adsorbens zur Menge der adsorbierbaren Substanz ab. Adsorbentien besitzen außerdem unterschiedliche Selektivitäten gegenüber verschiedenen Molekülen. Die Probe darf deshalb nicht zu hoch konzentriert sein, da sonst Störeffekte auftreten können.